Кванттық серпіліс: IBM Heron процессорында логикалық кубиттердің сақталуы 96%-ға дейін арттыратын жаңа әдіс
Кванттық есептеулер ақауға төзімділік дәуіріне жақындап келеді: зерттеушілер тобы IBM компаниясымен бірлесіп, ең жаңа 156-кубиттік асқын өткізгіш Heron r2 процессорында логикалық кубиттердің сақталу көрсеткішін 96% деңгейіне жеткізді. Бұл — бұрынғы 90%-дан төмен нәтижелермен салыстырғанда айтарлықтай алға жасалған қадам.
Кванттық машиналардың тұрақты жұмысына басты кедергі «бос тұру шуы» болып қалады. Қазіргі жүйелерде қателерді түзету кубиттерді үнемі ішкі тексеруден өткізуді және аралық өлшеулерді қажет етеді. Алайда осы технологиялық үзілістер кезінде процессордың қалған компоненттері тұрақтылығын жоғалтады, бұл жаңа ақаулар тудырып, алдыңғы қателерді түзету әрекеттерін жоққа шығарады.
Осы іргелі мәселені шешу үшін физиктер қателерді түзету схемаларының архитектурасын толығымен қайта өңдеді. Негізгі жаңалық — есептеулердің мәжбүрлі тоқтатылу уақытын түбегейлі қысқарту болды. Алгоритмдерді оңтайландыра отырып, ғалымдар IBM Quantum Heron r2 процессорында бір қателерді түзету цикліндегі логикалық кубиттердің сақталу көрсеткішін 90%-дан төмен деңгейден 96%-ға дейін көтере алды.
Түзету процесі есептеулердің әрбір кезеңінде қайталанатынын атап өту маңызды. Бұрын әрбір «бос тұру» циклі сенімді жұмысқа елеулі кедергі келтіретін. Енді осы үзілістерді барынша азайта отырып, біз әлдеқайда тұрақты жүйеге қол жеткіземіз.
Нәтиже әзірге бір процессорда зертханалық жағдайда алынғанымен, бұл бүкіл сала үшін өте маңызды жетістік. Дәл масштабталу мүмкіндігі мен ақауға төзімділік практикалық кванттық үстемдікке жолдағы басты кедергілер болып қалады. Еске сала кетейін, IBM бұрын 2026 жылдың соңына қарай кванттық артықшылықтың алғашқы расталған жағдайларына қол жеткізу жоспарларын мәлімдеген болатын. Қателерді түзетудегі бұл серпіліс — осы ауқымды мақсатқа жетудегі тікелей қадам.
Сарапшының пікірі: Кубиттердің сақталуын 96%-ға дейін арттыру — бұл жай ғана сан емес. Бұл «бос тұру шуы» мәселесінің инженерлік шешімі бар екенін көрсетеді. Егер бұл әдісті үлкенірек жүйелерге масштабтау мүмкін болса, біз эксперименталды кванттық компьютерлерден коммерциялық пайдалы машиналарға көшудің көпшілік күткеннен ертерек жеделдейтінін көре аламыз.